三轴增材制造机械结构设计与分析开题报告
2020-02-20 10:23:06
1. 研究目的与意义(文献综述)
从2011年开始,全球开始掀起3d打印热潮,当前3d打印在航空航天、汽车、医疗健康等领域的市场应用已经取得积极的进展,我国3d打印产业发展至今,呈现出不断深化、不断扩大应用的态势。未来,随着政策以及技术的支持,我国3d打印产业将会持续增长。[1]3d打印,融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的加工模式不同,是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法,从无到有。这使得过去无法实现的复杂结构件制造变为可能。[2-4]传统的产品从设计到生产要经过漫长的周期,一些很复杂的产品如汽车发动机、航空发动机、房子等需要耗费大量的时间对原料进行加工和建造。而3d打印技术集产品设计与打印制造于-身,短时间就能把结构复杂的产品生产出来。[5]传统的减材制造会浪费大量材料,在-些高新技术产品的生产过程中一些废弃角料无法回收利用,造成大量浪费,增加生产成本。而3d打印技术使用的材料主要是pla、abs或金属材料,它几乎没有材料损耗,大大降低了生产成本,为企业增加利润创造条件。[6]传统产品的生产过程需要大量的人力、场地和设备,给企业增加了较大负担。而使用3d打印技术生产产品只需要几个技术熟练的3d打印技术人员即可完成全部过程。[7]无论消费级还是工业级3d打印技术都能较好的满足消费者的个性化需求。消费者可以根据自己的需要定制自己的产品。互联网及电子商务的发展为3d打印产业提供了良好的发展基础,缩短了销售链,使3d打印成为一种典型的需求推动生产的制造模式。[8-9]3d打印技术的节约、可定制等优点对未来制造业发展产生的影响是深远的。当前规模经济是制造业的典型特征,制造以规模化大生产方式进行,需要大量的固定工厂和设备投资,但是资源的制约、材料成本的提升和劳动力价格的提高使得规模经济的优势明显下降。物联网和云计算为基础,能源与信息可以共同驱动经济发展。从物联网到云计算,从自动化机器人到3d打印制造,能源与信息的重新组合使得规模经济提高了资源的利用率,降低了生产成本,这可以说是下一次工业革命的基本形态。因此,3d打印技术作为能源与信息结合的代表技术必将得到世界各国的高度重视。[10]
2. 研究的基本内容与方案
研究内容
3. 研究计划与安排
进度安排
第1周:寻找并阅读基三轴增材制造机械结构相关文献,理解其原理,并进行技术综述。
第2周;在对上周课题理解的基础上,制定本课题拟采取的技术方案和措施。
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献
[1] 邓钢锋.工业级 3d 打印机调研[j].机械工程师,2014(12):134-136
[2] 黄健,姜山.3d 打印技术将掀起 “第三次工业革命”[j].新材料产业,2013: 62-68.